熱電対

異種の金属導体の一端を電気的に接合し、この両端に温度差を与えると電流が発生します。これを熱起電力といい、規準接点を一定温度に保つことによって測温接点の温度を知る事が出来ます。この異種の金属導体を熱電対といいます。

 
 B(白金、ロジウム30%―白金、ロジウム6%)熱電対
 
 R(白金、ロジウム13%―白金)熱電対
 
 S(白金、ロジウム10%―白金)熱電対

 高温域(1,000℃〜1,700℃)に耐え、優れた安定性を持つ貴金属熱電対です。酸化性雰囲気では耐熱性・安定性に優れた精度をもつが還元性雰囲気・金属製ガスには極めて弱く直接使用は避けて下さい。
 なお、R―熱電対に関しては従来のP―R13%熱電対(JIS CI602-1974)と起電力が異りますので御使用のさいには特に注意を要します。



 
 K熱電対(C−A)

 +脚にCrを10%含むNi‐Cr合金(クロメル)、−脚にAL・Mnを含んだNi合金(アルメル)を用いた熱電対で、工業用として最も広く用いられ信頼性の高い熱電対です。起電力特性がほぼ直線に近く耐熱・耐食性が高いのが特徴です。



 
 E熱電対(Cr−C)

 +脚にK熱電対と同じNi-Cr合金(クロメル)、−脚にCu‐Ni合金(コンスタンタン)を用いた電熱対で、1974年からJISに加えられ、熱電対としては起電力特性が最も高いことが特徴です。逆に電気抵抗も最も高いため計器の選択に充分な注意が必要です。



 
 J熱電対(I−C)

 +脚に純Fe(鉄)、−脚にCu-Ni合金(コンスタンタン)を用いた熱電対で、還元性雰囲気中での使用に適しており、起電力特性がE熱電対について高いことが特徴です。工業的にはK熱電対に次いで大量に使用されています。



 
 T熱電対(C−C)

 +脚に純Cu(銅)、−脚にCu-Ni合金(コンスタンタン)を用いた熱電対で、精度が高く電気抵抗が低いので、比較的低温度の測定に広く使用されています。

※E・J・Tいずれも−脚にCu-Ni合金(コンスタンタン)を使用していますが起電力特性の調整のため、それぞれ配合比が違いますので互換性がありません。ご注意下さい。



 
 特殊熱電対

 超高温用としてタングステン−タングステン・レニウム26%(W/Re26)、タングステン・レニウム5%−タングステン・レニウム26%(W/Re5−26)、タングステン・レニウム3%−タングステン・レニウム25%(W/Re3−25)、還元雰囲気用としてプラチネル、極低温用としてクロメル−金・鉄等も取扱っております。



 
 温度に対する許容差

種類
許容差(※1)の分類
クラス1
クラス2
クラス3
B 温度範囲
許容差


600℃以上800℃未満
±4℃
温度範囲
許容差

600℃以上1700℃未満
±0.0025・|t|
800℃以上1700℃未満
±0.005・|t|
旧階級※
0.5級
R,S 温度範囲
許容差
0℃以上100℃未満
±1℃
0℃以上+600℃未満
±1.5℃

温度範囲
許容差

600℃以上1600℃未満
±0.0025・|t|

旧階級※
0.25級
K 温度範囲
許容差
−40℃以上+375℃未満
±1.5℃
−40℃以上+333℃未満
±2.5℃
−167℃以上+40℃未満
±2.5℃
温度範囲
許容差
375℃以上1000℃未満
±0.004・|t|
333℃以上1200℃未満
0.0075・|t|
−200℃以上−167℃未満
0.015・|t|
旧階級※ 0.4級 0.75級 1.5級
温度範囲
許容差
−40℃以上+375℃未満
±1.5℃
−40℃以上+333℃未満
±2.5℃
−167℃以上+40℃未満
±2.5℃
温度範囲
許容差
375℃以上800℃未満
±0.004・|t|
333℃以上900℃未満
±0.0075・|t|
−200℃以上−167℃未満
±0.015・|t|
旧階級※ 0.4級 0.75級 1.5級
J 温度範囲
許容差
−40℃以上+375℃未満
±1.5℃
−40℃以上+333℃未満
±2.5℃

温度範囲
許容差
375℃以上750℃未満
±0.004・|t|
333℃以上750℃未満
±0.0075・|t|

旧階級※ 0.4級 0.75級
T 温度範囲
許容差
−40℃以上+125℃未満
±0.5℃
−40℃以上+133℃未満
±1℃
−67℃以上+40℃未満
±1℃
温度範囲
許容差
125℃以上350℃未満
±0.004・|t|
133℃以上350℃未満
±0.0075・|t|
−200℃以上−67℃未満
0.015・|t|
旧階級※ 0.4級 0.75級 1.5級

(※1) 許容差とは、熱起電力を規準熱起電力表によって換算した温度から測温接点の温度を引いた値の許される最大限度をいう。


 
 規準熱電対の電気対抗

0℃における規準熱電対の電気抵抗(Ro)
JIS C 1602-1981による 単位Ω/m
記号
旧記号(参考)
B
R
S
K
CA
E
CRC
J
IC
T
CC
線径mm
 
0.32
6.17
0.50
1.75 1.47 1.43
0.65
2.95 3.56 1.70 1.50
1.00
1.25 1.50 0.72 0.63
1.60
0.49 0.59 0.28 0.25
2.30
0.24 0.28 0.14
3.20
0.12 0.15 0.07


 
 熱電対素線の使用温度



 
 保護管

■金属保護管

材質
常用温度
最高使用温度
特性
普通鋼
800
800
耐酸性、酸化に弱く、還元に強い。
SuS-304
900
1,000
耐熱、耐食性に優れている。
SuS-316
900
1,000
Moを含み耐熱、耐酸、耐アルカリに優れている。
SuS-310S
950
1,050
Ni‐Crを多く含み、高温での酸化性に優れている。
サンドビックP4
1,050
1,125
27Cr鋼で、耐熱、耐蝕性に優れている。
インコネル600
1,180
1,250
高温での酸化、還元雰囲気に優れている。
カンタル‐A1
1,000
高温域での耐熱性良好。
ハステロイ‐C
1,000
1,100
高温域での酸化、還元雰囲気、塩素ガスに強い。
ハステロイ‐X
1,175
1,260
耐熱鋼、高温域での強度も大きい。
チタン
酸化250
還元1.000
低温域での耐食性良好、高温では酸化されやすい。
80Ni20Cr.
1,100
1,250
高温酸化雰囲気中で強度、耐食性良好、硫化雰囲気には不適当。

金属保護管が塩酸、硫酸等で侵される場合には弗素樹脂コーティング(3弗化・最高使用温度150℃)およびグラスコーティング(最高使用温度450℃)で表面処理された保護管を御使用下さい。尚、グラスコーティングは普通鋼のみにコーティングが可能です。

■非金属保護管

材質
常用温度
最高使用温度
型記号
特性
不透明石英管
透明石英管
1,000
1,100
QT
透明の方が耐熱性良好、急熱、急冷に強い。
再結晶アルミナ
1,600
1,800
PT‐0
PT‐1よりさらに優秀
JIS1種アルミナ
1,500
1,600
PT‐1
PT‐2より優れているが、急熱、急冷にやや弱い。
JIS2種アルミナ
1,400
1,500
PT‐2
熱ショック抵抗が良好。
シリコンカーバイト
1,500
1,700
SiC
熱伝導性、熱衝撃性良好。
シリコンナイトライド
1,550
1,750
SiN
上記性能にSi3N4を含み溶融アルミ用に適す。


 
 端子箱

    材質 端子板材質 保護管
適用外径
保護管側
ネヂ
補償導線
側ネヂ
端子板
極数
密閉型
(小)
アルミダイ
カスト
ベーク
13φ迄
PF1/4メス
PF1/4
2P及
3P
密閉型
(大)
磁器
22φ迄
PF1/2メス
PF1/2
2P
3P
4P

(大)二方口
4P
6P
開放型
(小)
13φ迄
2P

(大)
22φ迄
2P
備考 密閉型はK型、開放型はT型とも称します。


 
 熱電対標準仕様

 ( 1 ) ストレート型
 ( 2 ) 固定ニップル型
 ( 3 ) 固定フランジ型
 ( 4 ) 摺動フランジ型
 ( 5 ) L型
 ( 6 ) 二重保護管型

 ( 7 ) 非金属保護管型
 ( 8 ) 非金属保護管固定フランジ型



 
 シース熱電対

 シース熱電対は極細の耐熱金属保護管内に安定したセラミックを高圧充填した特殊熱電対で、次のような秀れた特徴を有しています。

(1)外径が非常に細く柔軟性に富み、半径がシース外径の3倍の円にまで容易に曲げる事が出来、且、断線のおそれは全くありません。

(2)機密度が極めて高く、金属ガスや雰囲気ガスによる熱電対線への浸蝕を防ぐため寿命が長く、高温、高圧(350s/p)に耐えます。

(3)温度変化に対する応答が速い。


 
 標準シース熱電対の種類

シース外径
(D)
素線
シース材質
素線径
素線の標準抵抗値
2対式の素線径
シース厚
最大長
(非接地型)
0.25m/m
K
SUS−316

SUS−301S

インコネル
(NCF600)
0.05m/m
550 Ω/m
0.01m/m
2m
0.5m/m
K
0.1m/m
140 Ω/m
0.07m/m
12m
0.65m/m
K
0.13m/m
81 Ω/m
0.1m/m
10m
1.0m/m
K
0.2m/m
31.81 Ω/m
0.15m/m
25m
J
19.43 Ω/m
T
16.15 Ω/m
1.6m/m
R,PR13%-Pt
0.2m/m
0.2m/m
30m
K
0.32m/m
12.44 Ω/m
J
7.59 Ω/m
T
6.32 Ω/m
2.3m/m
K
0.4m/m
8.83 Ω/m
0.28m/m
0.3m/m
30m
3.2m/m
R,PR13%-Pt
0.5m/m
1.54 Ω/m
0.30m/m
0.4m/m
165m
K
0.53m/m
4.54 Ω/m
J
2.77 Ω/m
T
2.31 Ω/m
4.8m/m
R,PR13%-Pt
0.5m/m
1.54 Ω/m
0.53m/m
0.5m/m
85m
K
0.77m/m
2.15 Ω/m
2.57 Ω/m
J
1.31 Ω/m
T
1.09 Ω/m
6.4m/m
K
1.14m/m
0.98 Ω/m
0.76m/m
0.6m/m
47m
1.17 Ω/m
J
0.60 Ω/m
T
0.49 Ω/m
8.0m/m
K
1.3m/m
0.75 Ω/m
0.96m/m
0.7m/m
30m
0.90 Ω/m
J
0.46 Ω/m
T
0.38 Ω/m

その他、シース外径:シングルエレメント(1.5φ・20φ.・3.0φ・4.5φ・6.0φ)、ダブルエレメント(3.0φ・4.5φ・6.0φ)及び特殊熱電対も取扱っております。

標準品の熱起電力値はR・K・E・T・JのJIS規格に準じて居ります。
0.25φ、0.5φ、0.65φの素線抵抗値は参考抵抗値です。


 
 標準シース熱電対の種類

接地型 ( I ) ( G )
非接地(絶縁)型 ( II ) ( U )
露出型 ( III ) ( E )



応答は早いが、危険な場所や雑音電圧のある場所は不可。
経時変化が少なく、雑音電圧、危険場所でも安全です。
応答は最も早いが、腐食雰囲気では経時変化は激しい。


 
 標準シース熱電対の種類

 A型

エレメントむき出し防湿シール
 K型

多対式で1ツの端子箱で複数の熱電対の接続が可能。
 B型

シースと補償導線をスリープ(SuS-304)接続、エポキシ系樹脂で充填
 DM型

密閉型端子箱を取付たもの、屋内外用。
 BF型

B型使用に補償導線強用フレキシブルチューブ(SuS-304)を装着したもの。
 E型

フェノール樹脂コネクターを取付たもの
 BH型

スリープ部にベークの取っ手を取付た携帯用使用
 F型

シースと補償導線をコネクターで接続したもの。
シースと補償導線の着脱ができる。
 C型

開放型端子箱を取付たもの、屋内用
※C型・K型にはシースの外径に合せて大型・小型の2種類があります。


 
 シース熱電対取付部品

 コンプレッションフィッティング
取付寸法位置が任意に設定できるが炉内圧がある場合は注意を要す
 バヨネットキャプK型

バヨネットキャップ及びスプリングを取付て圧接式にしたもの
 固定ニップル
挿入寸法が予め決まっている場合、および炉内圧がある場合に適す
 先端パッド取付


表面温度測定用
 摺動ニップル
熱電対を回転させずに取付可能、ただし炉内圧がある場合は注意を要す
 スプリング式摺動ニップル

スプリング圧着式


 
 シース材質、素線種類、シース外径による使用限界温度

  シース外径(m/m)
シース材質
1.0
1.6
3.2
4.8
6.4
8.0
K
 AISI―316
500℃
800℃
800℃
900℃
900℃
900℃
 AISI―310
500℃
800℃
900℃
1000℃
1000℃
1150℃
 インコネル
500℃
800℃
900℃
1100℃
1100℃
1150℃
E
 AISI―316
400℃
450℃
500℃
600℃
600℃
650℃
J
 AISI―316
400℃
400℃
450℃
600℃
600℃
600℃
T
 AISI―316
300℃
300℃
350℃
350℃
350℃
350℃


 
 検査規格

■起電力検査

  ロッド試験
定点法により較正した標準熱電対との比較試験を行なう。
顧客より特別の指示なき製品についてはロッド試験時の値を適用します。
但し熱電対の常用限度をこえ試験することはない。

■絶縁抵抗検査 (JIS C1605―1982による)

  シース外径1.0φ、1.6φ 100VDCメガーにより5MΩ以上
シース外径3.2φ 250VDCメガーにより5MΩ以上
シース外径4.8φ〜8φ 500VDCメガーにより5MΩ以上


 
 測温抵抗体

 金属導体の電気抵抗は、温度によって変化します。この性質を利用し高純度の白金抵抗線が温度変化に対して、電気抵抗が,一定に変化するという性質を利用した製品です。他の温度センサーに比べて高感度・高精度の測温をおこなうことができます。


■使用上の注意

白金測温抵抗体は、温度を正しく測定するために、使用状況に応じて、耐熱・耐蝕等を考慮し、素子および保護管の選定・構造に十分留意する必要があります。


 
 測温抵抗体の導線形式
2導線式
   測温抵抗体素子の両端にそれぞれ1本の導線を接続した形式ですが導線抵抗の影響を受けるため、高精度測定を必要とする場合には適しておりません(A級およびシース抵抗体規格JIS・C1606-1989には適用しません)。
3導線式
   測温抵抗体素子の一端に2本、他の一端に1本の導線を接続した形式で、導線抵抗の影響を除却し、工業用では最も多く用いられ、また信頼性の高い計測方法です。
4導線式
   測温抵抗体素子の両端に、それぞれ2本の導線を接続した形式で、導線抵抗の影響を除却し、特に高精度の計測を必要とする場合に適しています。
※Rは抵抗体素子を、AおよびBは、端子記号を示します。


 
 白金測温抵抗対の規定 (JIS C1604-1989より)



 ■ 規準抵抗素子のR100/R0値
.
記号
R100/R0値
Pt100
1.385 0
(JPt100)
1.391 6

 ■ 階級及び規定電流
単位 ℃
階級
許容差
規定電流
A級 ±(0.15+0.002|t|) 1mA・2mA
B級 ±(0.3+0.005|t|) 1mA・2mA・5mA

備考
1.R100は、100℃における抵抗素子の抵抗値。
2.R0は、0℃における抵抗素子の抵抗値。
参考
括弧書きのものは将来廃止する予定である。
備考
|t|は+、−の記号に無関係な温度(℃)で示される測定温度である。
※5mAはA級には適用しない。


 ■ 使用温度区分
.
記号
区分
使用温度範囲
L 低温用 −200〜+100℃
M 中温用 0〜350℃
H 高温用 0〜650℃(1)

注(1)JPt100は、500℃とする。



 ■ 温度に対する許容差
.
測定温度 許容差
A級
B級
−200
±0.55
±1.3
−100
±0.35
±0.8
0
±0.15
±0.3
100
±0.35
±0.8
200
±0.55
±1.3
300
±0.75
±1.8
400
±0.95
±2.3
500
±1.15
±2.8
600
±1.35
±3.3
650
±1.45
±3.6

 ■ 絶縁抵抗および耐電圧
.
使用温度
範囲の区分
試験
温度
絶縁
抵抗
試験
電圧V
低温用 −183℃ 5 500
常温 10 500
100℃ 5 500
中温用 常温 10 500
350℃ 1 250
高温用 常温 10 500
650℃(2) 1 250

注(2) JPt100は、500℃とする。


 
 シース形測温抵抗体 Pt100Ω at 0℃(JIS-C1606-1989)


 シース測温抵抗体は、先端部の抵抗体素子と酸化マグネシア(Mgo)を充填したシースリード線とを接続した一体型の抵抗体で、従来の一般型測温抵抗体に比べ、空間部が無く、応答速度・耐振動性等過酷(カコク)な条件下でも、長寿命を保ち、広範囲に使用する事が出来ます。可撓性にもすぐれ、先端100oを除き、シース外径の3倍のRまで曲げる事が出来ます。


 ■ 標準仕様
.
項目
標準仕様
規格 PT100Ω(A級・B級)
使用温度範囲 −200℃〜+500℃
規定電流 1mA・2mA・5mA
抵抗素子数 1素子(シングル)・2素子(ダブル)
シース外径 3.2φ・4.8φ・6.4φ・8.0φ
シース材質 SuS―316
感温部長 最大70o

 ■ 絶縁抵抗および耐電圧
.
金属シースの
外径o
試験
温度
絶縁
抵抗MΩ
試験
電圧V
3.2
常温
5
250
4.8,6.4,8.0
5
500



 ■ 温度に対する許容差
.
階級
許容差
A級
±(0.15+0.002|t|)
B級
±(0.3+0.005|t|)

備考|t|は、+、−の記号に無関係な温度(℃)で示される測定温度である。


測定温度
許容差(単位℃)
A級
B級
−200
±0.55
±1.3
−100
±0.35
±0.8
0
±0.15
±0.3
100
±0.35
±0.8
200
±0.55
±1.3
300
±0.75
±1.8
400
±0.95
±2.3
500
±1.15
±2.8


 ■ 絶縁抵抗および耐電圧
.
金属シースの
外径o
試験
温度
絶縁
抵抗MΩ
試験
電圧V
3.2
常温
5
250
4.8,6.4,8.0
5
500


 ■ 応答速度

※0℃より100℃中へ挿入
した時のt値(63.2%)
3.2φ 2秒以下
4.8φ 4 〃
6.4φ 6 〃
8.0φ 11 〃

 
 一般型・シース型測温抵抗体標準仕様

A型
エレメントを露出させ、防湿シールした基本的な形状です。

固定ニップル型
 

B型
エレメントと延長リード線をスリーヴ内で接続し、エポキシ系樹脂で密着 ※シース及び細管仕様に適した仕様

固定ニップル型
感温部の保護管外径を細くし、応答感度を良くした型式
※シース型に適した形式

E型
エレメントと延長リード線を、コネクター接続・エレメントと延長リード線の着脱可能
固定フランジ型
感度部の保護管外径を細くし、応答感度を良くした型式
K型
密閉型端子箱を取付した製品(屋内外用)

固定フランジ型
感温部の保護管外径を細くし、応答感度を良くした型式
※シース型に適した形式



 
 端子箱

防じん型(リードの取出口が一ヶ所)
.
※1素子・2素子共通に使用

防じん型(両口端子)
リードの取出口が左右2ヶ所
※2素子用に使用



 
 標準附属部品

摺動フランジ
※取付寸法位置が任意に設定できるが、炉内圧がある場合には適しません。

コンプレッションフィッティング
※取付寸法位置が任意に設定できるが、炉内圧がある場合は注意を要す。

摺動ニップル
※センサー部を回転させずに取付が可能。ただし、炉内圧がある場合は注意を要す。

圧接式
※バヨネットキャップおよびスプリングを取付け、圧接構造にした製品。



 
 測温抵抗体用リード線の種類

被覆仕様
色別
公称仕上り外径
芯線構成
 ビニール
6.5φ
20/0.18
 ビニール
5.0φ
12/0.18
 シリコン
7.0φ
20/0.18
 シリコン
7.0φ
12/0.18
 シリコン
4.0φ
30/0.08
 ガラス編組+外SuSシールド
5.0φ
20/0.18
 シリコン+外SuSシールド
5.0φ
20/0.18
 ビニール+内銅シールド
7.0φ
20/0.18
 フッ素樹脂
4.0φ
7/0.26


 
 ニップル・フランジ(JIS規格)


 ■ ニップル
.
呼び径(インチ) 標準適用保護管外径(φ) 材質
G(PF)・R(RT)1/8B 1.0〜6.4 SuS-304
G(PF)・R(RT)1/4B 1.0〜8.0
G(PF)・R(RT)3/8B 1.0〜10.0
G(PF)・R(RT)1/2B 3.2〜12.0
G(PF)・R(RT)3/4B 3.2〜18.0
G(PF)・R(RT)1B 3.2〜22.0
 

 ■ フランジ JIS 5s/cm2
※A:保護管外径に準ずる。.
呼び径
外径(D)

(T)
(RF)
座厚(f)
(RF)
座径(G)
ボルト穴
ボルトの呼び
中心の円(C)
孔径(ff)
10A
3/8B
75
9
1
42
55
12
4
M10
15A
1/2B
80
9
1
48
60
12
4
M10
20A
3/4B
85
10
1
52
65
12
4
M10
25A
1B
95
10
1
62
75
12
4
M10
32A
1 1/4B
115
12
2
72
90
15
4
M12
40A
1 1/2B
120
12
2
78
95
15
4
M12
50A
2B
130
14
2
88
105
15
4
M12
65A
2 1/2B
155
14
2
112
130
15
4
M12
80A
3B
180
14
2
125
145
19
4
M16


 ■ フランジ JIS 10s/cm2
※A:保護管外径に準ずる。.
呼び径
外径(D)

(T)
(RF)
座厚(f)
(RF)
座径(G)
ボルト穴
ボルトの呼び
中心の円(C)
孔径(ff)
10A 3/8B 90 12 1 48 65 15 4 M12
15A 1/2B 95 12 1 52 70 15 4 M12
20A 3/4B 100 14 1 58 75 15 4 M12
25A 1B 125 14 1 70 90 19 4 M16
32A 1 1/4B 135 16 2 80 100 19 4 M16
40A 1 1/2B 140 16 2 85 105 19 4 M16
50A 2B 155 16 2 100 120 19 4 M16
65A 2 1/2B 175 18 2 120 140 19 4 M16
80A 3B 185 18 2 130 150 19 4 M16
※標準在庫はSuS-304ですが、他の材質も製作いたします。.


 ■ コンプレッション フィッティング(CF)
.
呼び径 標準適用保護管外径(φ) 材質
G(PF)・R(RT)1/8B 0.5〜6.4 SuS-304
G(PF)・R(RT)1/4B 1.0〜8.0
G(PF)・R(RT)3/8B 1.0〜13.0
G(PF)・R(RT)1/2B 1.0〜15.0
G(PF)・R(RT)3/4B 4.8〜22.0
G(PF)・R(RT)1B 4.8〜27.0
※※CF内部のソロバン玉は、標準では黄銅です。他の材質での製造も可能です。